JPS60116453A

JPS60116453A - 液体噴射記録ヘツド

Info

Publication number: JPS60116453A
Application number: JP22426683A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Takahashi; 博人高橋; Masami Ikeda; 雅実池田; Hiroto Matsuda; 弘人松田; Makoto Shibata; 誠柴田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-11-30
Filing date: 1983-11-30
Publication date: 1985-06-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、液体を噴射し、飛翔液滴を形成して記録を行
なう液体噴射記録ヘッドに関する。

インクジェット記録法（液体噴射記録法）は、記録時に
おける騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいとい
う点、高速記録が可能でありしかも所謂普通紙に定着と
いう特別な処理を必要とせずに記録の行なえる点におい
て、最近関心を集めている。

その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公報、ドイ
ツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公報に記載され
ている液体噴射記録法は、熱エネルギーを液体に作用さ
せて、液滴吐出の原動力を得るという点において、他の
液体噴射記録法とは、異なる特徴を有している。

即ち、上記の公報に開示された記録法は、熱エネルギー
の作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状態変化
を起し、該状態変化に基づく作用力によって、記録ヘッ
ド部先端のオリフィスより液体が吐出されて、飛翔的液
滴が形成され、該液滴が被記録部材に付着し記録が行な
われる。

殊に、ＤＯＬＳ　２８４３０６４号公報に開示されてい
る液体噴射記録法は、所謂ｄｒｏｐ−ａｎ　ｄｅｍａｎ
ｄ記録法に極めて有効に適用されるばかりではなく、記
録ヘッド部をｆｕｌｌ　１ｉｎｅタイプで高密度マルチ
オリフィス化された記録ヘッドが容易に具現化できるの
で、高解像度、高品質の画像を高速で得られるという特
徴を有している。

上記の記録法に適用される装置の記録ヘッド部は、液体
を吐出するために設けられたオリフィスと、該オリフィ
スに連通し、液滴を吐出するための熱エネルギーが液体
に作用する部分である熱作用部を構成の一部とする液流
路とを有する液吐出部と、熱エネルギーを発生する手段
としての電気熱変換体とを具備している。

そして、この電気熱変換体は、一対の電極と、これ等の
電極に接続しこれ等の電極の間に発熱する領域（熱発生
部）を有する発熱抵抗層とを具備している。

このような液体噴射記録ヘッドの構造を示す典型的な例
が、第１図（ａ）、第１図（ｂ）及び第１図（ｃ）に示
される。第１図（ａ）は、液体噴射記録ヘッドのオリフ
ィス側から見た正面部分図であり、第１図（ｂ）は、第
１図（ａ）に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合の
切断部分図であり、第１図（ｃ）は第１の保護層１１１
を取り除いた基板平面図である。

記録ヘッド１００は、その表面に電気熱変換体１０１が
設けられている基板１０２の表面を、所定の線密度で所
定の巾と深さの溝が所定数設けられている溝付板１０３
で覆うように接合することによって、オリフィス１０４
と液吐出部１０５が形成された構造を有している。図に
示す記録ヘッドの場合には、オリフィス１０４を複数有
するものとして示されているが、勿論本発明においては
、このようなものに限定されるものではすく、単一オリ
フィスの記録ヘッドも本発明の範噴にはいるものである
。

液吐出部１０５は、その終端に液体を吐出させるための
オリフィス１０４と、電気熱変換体１０１より発生され
る熱エネルギーが液体に作用して気泡を発生し、その体
積の膨張と収縮に依る急激な状態変化を引き起す箇所で
ある熱作用部１０６とを有す３− る。

熱作用部１０６は、電気熱変換体１０１の熱発生部１０
７の上部に位置し、熱発生部１０７の液体と接触する面
としての熱作用面１０８をその底面としている。

熱発生部１０７は、基板１０２上に設けられた下部層１
０９、該下部層１０９上に設けられた発熱抵抗層１１０
、該発熱抵抗層１１０上に設けられた第１の保護層１１
１とで構成される。発熱抵抗層１１０には、熱を発生さ
せるために該層１１０に通電するための電極１１３，１
１４がその表面に設けられている。電極１１３は、各液
吐出部の熱発生部Ｃ二共通の電極であり、電極１１４は
、各液吐出部の熱発生部を選択して発熱させるための選
択電極であって、液吐出部の液流路に沿って設けられて
いる。

第１の保護層１１１は、熱発生部１０７に於いては発熱
抵抗層１１０を、使用する液体から化学的、物理的に保
護するために発熱抵抗層１１０と液吐出部１０５の液流
路を満たしている液体とを隔絶すると共に、液体を通じ
て電極１１３，１１４間が短絡するの４− を防止する、発熱抵抗層１１０の保護的機能を有してい
る。また、第１の保護層１１１は、隣接する電極間に於
ける電気的リークを防止する役目も荷っている。殊に、
各選択電極間に於ける電気的リークの防止、或いは各液
流路下にある電極が何等かの理由で電極と液体とが接触
し、これに通電することによって起る電極の電蝕の防止
は重要であって、このためにこのような保護層的機能を
有する第１の保護層１１１が少なくとも液流路下に存在
する電極上には設けられている。

第１の保護層をはじめとする上部層は、設けられる場所
によって要求される特性が各々異なる。

即ち、例えば熱発生部１０７に於いては、■耐熱性、■
耐液性、■液浸透防止性、■熱伝導性、■酸化防止性、
■絶縁性及び■耐破傷性：：優れていることが要求され
、熱発生部１０７以外の領域に於いては熱的条件で緩和
されるが液浸透防止性、耐液性及び耐破傷性には充分優
れていることが要求される。

ところが、上記の■〜■の特性の総てを所望通りに充分
満足する上部層を構成する材料は、今のところなく■〜
■の特性の幾つかを緩和して使用しているのが現状であ
る。即ち、熱発生部１０７に於いては、■、■及び■に
優先が置かれて材料の選択が成され、他方熱発生部１０
７以外の、例えば電極部に於いては、■、■及び■に優
先が置かれて材料の選択が成されて、夫々の該当する領
域面上に各相当する材料を以って上部層が形成されてい
る。

他方、これ等とは別に、マルチオリフィス化タイプの液
体噴射記録ヘッドの場合には、基板上に多数の微細な電
気熱変換体を同時に形成する為に、製造過程に於いて、
基板上では各層の形成と、形成された層の一部除去の繰
返しが行なわれ、上部層が形成される段階では、上部層
の形成されるその表面はステップウエツヂ部（段差部）
のある微細な凹凸状となっているので、この段差部に於
ける上部層の被覆性（５ｔｅｐ　ｃｏｖｅｒａｇｅ性）
が重要となっている。つまり、この段差部の被覆性が悪
いと、その部分での液体の浸透が起り、電蝕或いは電気
的絶縁破壊を起す誘因となる。また、形成される上部層
がその製造法上に於いて欠陥部の生ずる確率が少なくな
い場合には、その欠陥部を通じて、液体の浸透が起り、
電気熱変換体の寿命を著しく低下させる要因となってい
る。

これ等の理由から、上部層は、段差部に於ける被覆性が
良好であること、形成される層にピンホール等の欠陥の
発生する確率が低く、発生しても実用上無視し得る程度
或いはそれ以上に少ないことが要求される。

そこで従来においては、これ等の要求を満たすべく上部
層を無機絶縁材料で構成される第１の保護層と有機材料
で構成される第２の保護層を積層して形成したり、更に
は第１の保護層を２層構造にして下層を無機絶縁材料で
構成し、上層を粘りがあって、比較的機械的強度に優れ
、第１の保護層と第２の保護層に対して密着性と粘着性
のある例えば金属等の無機材料で構成したり、第２の保
護層の更に上部に第３の保護層を金属等の無機材料で構
成して配設したりされていた。

有機材料で構成される第２の保護層は被覆性に優れるが
、耐熱性の点で劣るため第１図（Ｃ）に示すようなパタ
ーンに形成される。しかしながら、このような構成の場
合、切断により形成するオリフィス面に有機材料の隔壁
が生じ、該隔壁が切断時に力を受けるため機械的強度が
低下する。この機械的強度の低下した部分にオリフィス
面から伝わってくる飛翔的液滴の一部が浸透し、前記第
２の保護層の密着性が低下し、層剥離を生じる。この為
液流路中の液体への電気的リークが増加し安定した飛翔
的液滴が形成されすくする問題がある。

また更には、前記のように材料の特性のために第２の保
護層は熱作用面を除外して形成されるので、熱作用面近
傍に高い段差を生じる。高密度液体噴射記録ヘッドはど
、熱作用面に近い所に段差が形成される。一方熱作用面
近傍では、毎秒数千回の高頻度で発泡−凝縮が繰り返さ
れており、この時の圧力変化は、熱作用面近くに形成さ
れた第２の保護層を破壊することも少なくない。

本発明は、上記の諸点に鑑み成されたものであって、頻
繁なる繰返し使用や長時間の連続使用に於いて総合的な
耐久性に優れ、初期の良好な液滴形成特性を長期に亘っ
て安定的に維持し得る液体噴射記録ヘッドを提供するこ
とを主たる目的とする。

また、本発明の別の目的は、製造加工上に於ける信頼性
の高い液体噴射記録ヘッドを提供することでもある。

更には、マルチオリフィス化した場合にも製造歩留りの
高い液体噴射記録ヘッドを提供することでもある。

本発明の液体噴射記録ヘッドは、液体を吐出して飛翔的
液滴を形成するために設けられたオリフィスと、該オリ
フィスに連通し、前記液滴を形成するための熱エネルギ
ーが液体に作用する部分である熱作用部を構成の一部と
する液流路とを有する液吐出部と、該流路に供給する前
記液体を貯える共通液室と、基板上に設けられた発熱抵
抗層に電気的に接続して、少なくとも一対の対置する電
極が設けられ、これ等電極の間に熱発生部が形成されて
いる電気熱変換体と、前記電極の少なくとも前記液流路
の下にある部分上に少なくとも有機材料で構成される保
護層を有する上部層とを具備する液体噴射記録ヘッドに
於いて、前記有機材料の保護層が熱発生部より共通液室
側にのみ形成されることを特徴とする。

以下、図面に従って本発明の液体噴射記録ヘッドを具体
的に説明する。

第２図（ａ）　、　ｆｂ）　、　（ｃ）は、第１図（ａ
）　、　（ｂ）　、　（ｃ）にそれぞれ対応する本発明
の液体噴射記録ヘッドの好適な実施態様例である。

第２図に示される液体噴射記録ヘッドは、オリフィス側
正面図、第２図（ａ）では第１図（ａ）と変わらないが
、液流路を通る断面図、第２図缶）及び基板平面図ゐ第
２図（ｃｌより明らかなように第２の保護層は熱作用面
よりオリフィス側には設けられず、熱作用面より共通液
室側にのみ、熱作用面近傍を除外して形成されている。

図に示される液体噴射記録ヘッド２００は、所望数の電
気熱変換体２０１が設けられた熱を液吐出に利用する液
体噴射記録（バブルジェット二ＢＪと略記する）用の基
板２０２と、前記電気熱変換体２０１に対応して設けら
れた溝を所望数布する溝付板２０３とでその主要部が構
成されている。

ＢＪ基板２０２と溝付板２０３とは、所定個所で接着剤
等で接合されることでＢＪ基板２０２の電気熱変換体２
０１の設けられている部分と、溝付板２０３の溝の部分
とによって液流路２１５を形成しており、該液流路２１
５は、その構成の一部に熱作用部２０６を有する。

ＢＪ基板２０２は、シリコン、ガラス、セラミックス等
で構成されている支持体２１６と、該支持体２１６上に
Ｓｉｎ、、等で構成される下部層２０９と、発熱抵抗層
２１０と、発熱抵抗層２１０の上面の両側には液流路２
１５に沿って共通電極２１３及び選択電極２１４と、発
熱抵抗層２１０の電極で被覆されてない部分及び電極２
１３，２１４の部分を覆う様に第１の保護層２１１とを
具備している。

電気熱変換体２０１は、その主要部として熱発生部２０
７を有し、熱発生部２０７は、支持体２１６上に支持体
２１６側から順次、下部層２０９、発熱抵抗層２１０、
無機絶縁材料で構成される第１の保護層２１１の下層及
び無機材料で構成される第１の保護層２１１の上層が積
層されて構成されており、第１の保護層２１１の上層の
表面（熱作用面２０８）は、液流路２１５中を満たして
いる液体と直接接触している。

選択電極２１４のほぼ大部分の表面は、第２の保護層２
１２及び第１の保護層２１１が電極側よりこの順で積層
されてなる上部層に覆われ、該上部層はこのままの形で
液流路２１５の上流（二設けられる共通液室の底面部分
にも設けられる。上部層はこの順に形成されなくても、
選択電極側から第１の保護層２１１、第２の保護層２１
２の順Ｃ二形成されてもよい。あるいは、第１の保護層
２１１の下層、第２の保護層２１２を形成し、第２図に
示した液体噴射記録ヘッドに於いて第１の保護層２１１
の上層として形成されている層を第３の保護層として最
表層に形成してもよい。第１の保護層２１１の下層は、
例えば５ｉｎ２等の無機酸化物やＳｉ、Ｎ４等の無機窒
化物等の無機質絶縁材料で構成され、第１の保護層２１
１の上層は粘りがあって、比較的機械的強度に優れ、か
つ第１の保護層の下層に対して密着性と接着性のある、
例えば第１の保護層の下層がＳｉＯ□で形成されている
場合にはＴａ等の金属材料で構成される。このように第
１の保護層の上層に金属等の比較的粘りがあって機械的
強度のある無機材料で構成される層を配設することによ
って、特に熱作用面２０８に於いて、液体吐出の際（＝
生ずるキャビテーション作用からのショックを充分吸収
することができ、電気熱変換体２０１の寿命を格段に延
ばす効果がある。第１の保護層２１１の上層は、前述の
ようＣ二第３の保護層として形成されても同様の効果を
有する。

第２図に示される液体噴射記録ヘッド２００の場合には
、共通電極は第１の保護層２１１によってのみ覆われる
。

第１の保護層２１１の下層を構成する材料としては、比
較的熱伝導性及び耐熱性に優れた無機質絶縁材料が適し
ている。例えば、５ｉ０２等の無機酸化物や、酸化チタ
ン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸
化タンタル、酸化タングステン、酸化クロム、酸化ジル
コニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化イツト
リウム、酸化マンガン等の遷移金属酸化物、更に酸化ア
ルミニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸
化バリウム、酸化シリコン、等の金属酸化物及びそれら
の複合体、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ポロ
ン、窒化タンタル等高抵抗窒化物及びこれら酸化物、窒
化物の複合体、更にアモルファスシリコン、アモルファ
スセレン等の半導体ｒｘ、　トハルクでは低抵抗であっ
てもスパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法、気相反応法
、液体コーティング法等の製造過程で高抵抗化し得る薄
膜材料を挙げることができる。

第１の保護層の上層及び第３の保護層を形成することの
できる材料としては、上記のＴａの他に、５ｃ’、ＹＶ
ｆどの周期律表第１１ａ族の元素、Ｔｉ　、　Ｚｒ　。

Ｎ１ｒｚどの第１族の元素；　Ｔｉ　−Ｎｉ　、　Ｔａ
−Ｗ　、　Ｔａ−Ｍｏ−Ｎｉ　。

Ｎｉ−Ｃｒ　、　Ｆｅ−Ｃｏ　、　Ｔｉ−Ｗ　、　Ｆｅ
−Ｔｉ　、　Ｆｅ−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ｃｒ　、　Ｆｅ−
Ｎ１−Ｃｒｒ、（どの上記金属の合金；　Ｔｉ−Ｂ　、
　Ｔａ−Ｂ　、　Ｈｆ−Ｂ　、　Ｗ−Ｂ　７ｊどの上記
金属の硼化物；　Ｔｉ−Ｃ、Ｚｒ−Ｃ。

Ｖ−Ｃ、Ｔａ−Ｃ、Ｍｏ−Ｃ、Ｃｉ　−Ｃｒ、ｒ、どの
上記金属の炭化物；　Ｍｏ−３ｔ　、　Ｗ−８ｉ　、　
Ｔａ−５ｉ　Ｔｘ、どの上記金属のケイ化物；　Ｔｉ　
−Ｎ　、　Ｎｂ−Ｎ　、　Ｔａ−Ｎ　ｒｊどの上記金属
の窒化物が挙げられる。第１の保護層の上層及び第３の
保護層は、これらの材料を用いて蒸着法、スパッタリン
グ法、ＣＶＤ法等の手法により形成することができる。

第１の保護層の上層及び第３の保護層は、上記の層単独
であってもよいが、もちろんこれらの幾つかを組合わせ
ることもできる。また、第３の保護層も上記のもの単独
ではすく、第２図に示した第１の保護層のように、第１
の保護層の下層の材質と組み合わせて使用することも可
能である。

第２の保護層２１２は、液浸透防止と耐液作用に優れた
有機質絶縁材料で構成され、更には、■成膜性が良いこ
と、■緻密な構造でかつピンホールが少ないこと、■使
用インクに対し膨潤、溶解しないこと、■成膜したとき
絶縁性が良いこと、■耐熱性が高いこと等の物性を具備
していることが望ましい。そのような有機質材料として
は以下の樹脂、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、
芳香族ポリアミド、付加重合型ポリイミド、ポリベンズ
イミダゾール、金属キレート重合体、チタン酸エステル
、エポキシ樹脂、フタル酸樹脂、熱硬化性フェノール樹
脂、Ｐ−ビニルフェノール樹脂、ザイロツク樹脂、トリ
アジン樹脂、ＢＴ樹脂（トリアジン樹脂とビスマレイミ
ド付加重合樹脂）等が挙げられる。又、この他に、ポリ
キシリレン樹脂及びその誘導体を蒸着して第２の保護層
２１２を形成することもできる。

更に、種々の有機化合物モノマー、例えばチオウレア、
チオアセトアミド、ビニルフェロセン、１．３．５−ト
リクロロベンゼン、クロロベンゼン、スチレン、フェロ
セン、ピロリン、ナフタレン、ペンタメチルベンゼン、
ニトロトルエン、アクリロニトリル、ジフェニルセレナ
イド、Ｐ−トルイジン、Ｐ−キシレン、Ｎ、Ｎ−１））
チル−Ｐ−）ルイジン、トルエン、アニリン、ジフェニ
ルマーキュリ−、ヘキ”Ｊ−）ｆ−ルベンゼン、マロノ
ニトリル、テトラシアノエチレン、チオフェン、ベンゼ
ンセレノール、テトラフルオロエチレン、エチレン、Ｎ
−二トロンジフェニルアミン、アセチレン、１゜２．４
−　トリクロロベンゼン、プロパン、等を使用してプラ
ズマ重合法によって成膜させて、第２の保護層２１２を
形成することもできる。

しかしながら、高密度マルチオリフィスタイプの記録ヘ
ッドを作成するのであれば、上記した有機質材料とは別
に微細フォトリソグラフィー加工が極めて容易とされる
有機質材料を第２の保護層２１２を形成する材料として
使用するのが望ましい。

そのような有機質材料としては具体的には、例えば、ポ
リイミドイソインドロキナゾリンジオン（商品名：　Ｐ
ＩＱ、日立化成製）、ポリイミド樹脂（商品名：　ＰＹ
ＲＡＬＩＮ、デュポン製）、環化ポリブタジェン（商品
名：　ＪＳＲ−ＣＢＲ，ＣＢＲ−Ｍ２Ｏ３、日本合成ゴ
ム製）、フォトニース（商品名二乗し製）、その他の感
光性ポリイミド樹脂等が好ましいものとして挙げられる
。

下部層２０９は、主に熱発生部２０７より発生する熱の
支持体２１６側への流れを制御する層として設けられる
もので、熱作用部２０６に於いて液体に熱エネルギーを
作用させる場合には、熱発生部２０７より発生する熱が
熱作用部２０６側により多く流れるようにし、電気熱変
換体２０１への通電がＯＦＦされた際には、熱発生部２
０７に残存している熱が、支持体２１６側に速やかに流
れるように構成材料の選択と、その層厚の設計が成され
る。下部層２０９を構成する材料としては、先に挙げた
５ｉ０２の他に酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化
マグネシウム等の金属酸化物に代表される無機質材料が
挙げられる。

発熱抵抗層２１０を構成する材料は、通電されることに
よって、所望通りの熱が発生するものであれば大概のも
のが採用され得る。

そのような材料としては、具体的には例えば窒化タンタ
ル、ニクロム、銀−パラジウム合金、シリコン半導体、
或いは、ハフニウム、ランタン、ジルコニウム、チタン
、タンタル、タングステン、モリブデン、ニオブ、クロ
ム、バナジウム等の金属及びその合金並びにそれらの硼
化物等が好ましいものとして挙げられる。

これ等の発熱抵抗層２１０を構成する材料の中、殊に金
属硼化物が優れたものとして挙げることができ、その中
でも最も特性の優れているのが硼化ハフニウムであり、
次いで硼化ジルコニウム、硼化ランタン、硼化タンタル
、硼化バナジウム、硼化ニオブの順となっている。

発熱抵抗層２１０は、上記した材料を使用して、電子ビ
ーム蒸着やスパッタリング等の手法を用いて形成するこ
とができる。

電極２１３及び２１４を構成する材料としては、通常使
用されている電極材料の多くのものが有効に使用され、
具体的には例えば、ＡＤ、、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ等
の金属が挙げられ、これ等を使用して、蒸着等の手法で
所定位置に、所定の大きさ、形状、厚さで設けられる。

溝付板２０３並びに熱作用部２０６の上流側に設けられ
る共通液室の構成部材を構成する材料としては、記録ヘ
ッドの工作時の、或いは使用時の環境下に於いて形状に
熱的影響を受けないか或いは殆んど受けないものであっ
て微細精密加工が容易に適用され得ると共に、面精度を
所望通りに容易に出すことができ、更には、それ等によ
って形成される流路中を液体がスムーズに流れ得るよう
に加工し得るものであれば、大概のものが有効である。

そのような材料として代表的ＩＩものを挙げれば、セラ
ミックス、ガラス、金属、プラスチック或いはシリコン
ウェハー等が好適なものとして例示される。殊に、ガラ
ス、シリコンウニ八−は加工上容易であること、適度の
耐熱性、熱膨張係数、熱伝導性を有しているので好適な
材料の１つである。

オリフィス２０４の周りの外表面は液体で漏れて、液体
がオリフィス２０４の外側に回り込まないように、液体
が水系の場合には抗水処理を、液体が非水系の場合には
撥油処理を施した方が良い。

以下に実施例を示して本発明の液体噴射記録ヘッドを具
体的に説明する。

実施例第２図に示した液体噴射記録ヘッドを以下のようにして
製造した。

Ｓｔウェハの熱酸化により５μｍ厚の５ｉｎ２膜を形成
し基板とした。基板にスパッタにより発熱抵抗層として
ＨｆＢ２を１５００人の厚みに形成し、続いて電子ビー
ム蒸着によりＴｉ層５０人、ＡＰ層５０００人を連続的
に堆積した。

フォトリソ工程により第２図（ｃ）のようなパターンを
形成し電極２１３，２１４を形成した。熱作用面のサイ
ズは３０μｍ幅、１５０μｍ長でＡρ電極の抵抗を含め
て１５０オームであった。

次に第２の保護層２１２として２．０μｍ厚のＰＩＱ層
を第２図（Ｃ）の斜線部分上に以下の工程に従って作成
した。

すなわち発熱抵抗層及び電極が所定のパターンに形成さ
れた支持体を洗浄、乾燥後、ＰＩＱ溶液をスピンナーで
コーティングした（コーティング条件に於けるスピンナ
ー回転条件は、第１工程５００　ｒｐｍ。

１０Ｉ＊Ｉｃ１第２工程４０００　ｒｐｍ　、　４０　
ｓｅｃである）。次に、８０℃中に１０分放置し、溶剤
乾燥後２２０℃で６０分仮ベーキングを行った。この上
にホトレジストＯＭＲ−８３（東京応化製）をスピンナ
ーで塗布し、乾燥後マスクアライナ−を用いて露光し、
現像処理を行い所望のＰＩＱ層パターンを得た。次にＰ
ＩＱ用エフェッチヤントい、室温でＰＩＱ層のエツチン
グを行った。水洗、乾燥後ＯＭＲ用剥離剥離液トレジス
トを剥離した後、３５０℃中で６０分間ベーキングを行
い、ＰＩＱ層パターンの形成工程を終えた。

ＰＩＱ層の厚さは支持体上の発熱抵抗層、電極がない部
分では２．０μｍ、発熱抵抗層、電極上面では１．８μ
ｍであった。これは５ｔｅｐ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ性が良
好なことを示している。

ＰＩＱ層パターンの形成に続いて第１の保護層２１１の
下層としてＳｉＯ□スパッタ層をハイレートスパッタに
より２．２μｍ堆積させ、更に第１の保護層２１１の上
層としてＴａのスパッタによりＴａ層を０５μｍ厚に積
層した。

次いでこのＢＪ基板上に溝付ガラス板を所定通りに接着
した。即ち、第２図（ｂ）に示しであるのと同様にＢＪ
基板にインク導入流路と熱作用部を形成する為の溝付ガ
ラス板（溝サイズ巾５０μｍ×深さ５０μｍ×長さ２ｍ
ｍ）が接着されている。

この様にして作成した記録ヘッドの電気熱変換体に１０
μｓの３０Ｖの矩形電圧を８００　Ｈｚで印加すると印
加信号に応じて液体がオリフィスから吐出されて、飛翔
的液滴が安定的に形成された。

示した従来構成とで作製し、液滴を連続的に飛翔させる
吐出試験を行ない、１ｏ８パルスにおける故障率を比較
した結果を第１表に示す。（各々サンプル数１０００で
検討した。）第　１　表第１表の結果から明らかなように本発明のヘッドはノズ
ル密度が高くなっても、従来例に比べ１０８パルスにお
ける故障率はほとんど増加せず耐久性。

信頼性にすぐれたものである。

また、本発明の液体噴射記録ヘッドは、初期の良好な液
滴形成特性を長期に亘って安定して維持し得るものであ
った。更には製造加工上に於ける信頼性が高く、マルチ
オリフィス化した場合の製造歩留りも高いものであった
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は夫々、従来の
液体噴射記録ヘッドの構成を説明するためのもので、第
１図（ａ）は模式的正面部分図、第１図（ｂｌは第１図
（ａ）の一点鎖線ＸＹ′での切断面部分図、第１図（ｃ
）はＢＪ基板の模式的平面図、第２図（ａ）　、　ｆｂ
）　、　（ｃ）は夫々本発明の液体噴射記録ヘッドの構
成を説明するためのもので、第２図（ａ）は第１図（ａ
）に相当する切断面部分図、第２図（ｂ）は第１図（ｂ
）に相当し、第２図（ａ）の尤亡婁一点鎖線Ａにでの切
断面部分図、第２図（ｃ）は第１図（Ｃ）に相鮨するＢ
Ｊ基板の模式的平面図である。１００　、２００・・・・・・液体噴射記録ヘッド１０
１　、２０１・・・・・・電気熱変換体１０２　、２０
２・・・・・・基板１０３　、２０３・・・・・・溝付板１０４　、２０４・・・・・・オリフィス１０５　・・
・・・・液吐出部１０６　、２０６・・・・・・熱作用部１０７．２０７
・・・・・・熱発生部１０８　、２０８・・・・・・熱作用面１０９　、２０
９・・・・・・下部層ｉ１０　、２１０・・・・・・発熱抵抗層１１１．２１
１・・・・・・第１の保護層（上部層）１１２　、２１
２・・・・・・第２の保護層（上部層）１１３．２１３
・・・・・・共通電極１１４．２１４・・・・・・選択電極２１５・・・・・・液流路２１６・・・・・・支持体特許出願人　キャノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

液体を吐出して飛翔的液滴を形成するために設けられた
オリフィスと、該オリフィスに連通し、前記液滴を形成
するための熱エネルギーが液体に作用する部分である熱
作用部を構成の一部とする液流路とを有する液吐出部と
、該流路に供給する前記液体を貯える共通液室と、基板
上に設けられた発熱抵抗層に電気的に接続して、少なく
とも一対の対置する電極が設けられ、−これ等電極の間
に熱発生部が形成されている電気熱変換体と、前記電極
の少なくとも前記液流路の下にある部分上に少なくとも
有機材料で構成される保護層を有する上部層とを具備す
る液体噴射記録ヘッドに於いて、前記有機材料の保護層
が熱発生部より共通液室側にのみ形成されることを特徴
とする液体噴射記録ヘッド。